화학공학소재연구정보센터
학회 한국재료학회
학술대회 2017년 봄 (05/17 ~ 05/19, 목포 현대호텔)
권호 23권 1호
발표분야 A. 전자/반도체 재료 분과
제목 High-Performance Amorphous Indium Gallium Zinc Oxide Thin Film Transistor Fabricated by Atomic Layer Deposition
초록   산화물 반도체 박막 트랜지스터는 실리콘 기반 박막 트랜지스터에 비하여 좋은 소자 성능, 광학적 투명성, 저온 공정온도, 저비용 제작공정 등의 장점 때문에 디스플레이 산업에서 점점 각광받고 있다. 최근에는 Atomic Layer Deposition 기법을 통하여 산화물 반도체 박막 트랜지스터를 제작하는 연구가 활발히 진행되고 있다. ALD 기법은 self-limiting 증착 메커니즘을 이용하기 때문에 정확한 두께의 조절, 자유로운 조성의 변화, 넓은 영역에 대한 높은 균일성 등의 장점을 가질 수 있다. 그러나 아직까지 ALD 기법으로 4성분계 산화물 반도체 박막 트랜지스터 소자를 제작하여 연구한 경우는 충분하지 않은 실정이다.  


  본 연구실에서는 [3-(Dimetylamino)propyl](dimethyl) indium(DADI), Trimethyl gallium(TMGa)과 DEZ(Diethyl zinc)를 전구체로 사용하고 Ozone을 산화제로 사용하여 amorphous IGZO 채널 층을 제작하였다. 제작된 IGZO TFT의 전기적 특성은 43.8cm2/Vs의 이동도와 -0.40V의 문턱전압, 0.46V/decade의 Subthreshold Swing을 나타내었다.  


  전구체의 injection 순서를 변경함에 따라서 같은 조성의 IGZO TFT 에서도 전기적 특성의 차이가 나는 것을 확인하였다. 아직 명확한 메커니즘은 확인되지 않았지만, 가능한 메커니즘을 제안한다면 Ga layer가 IGZO TFT 소자에서 차지하는 위치에 따라 일종의 Quantum well이 형성되어서 In, Zn layer 쪽에 전자들이 쉽게 모여있게 되어 고이동도 특성에 기인하는 것으로 예상된다.

 
저자 조민회, 설현주, 정재경
소속 한양대
키워드 <P>Thin film transistor; Oxide; High mobility; ALD</P>
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